Impactos Ambientais em Estações de Tratamento de Esgotos

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO 
GUSTAVO AVEIRO LINS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
IMPACTOS AMBIENTAIS EM ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ES GOTOS 
(ETEs) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RIO DE JANEIRO 
2010 
 
 
Gustavo Aveiro Lins 
 
 
IMPACTOS AMBIENTAIS EM ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ES GOTOS 
(ETEs) 
 
 
Dissertação de Mestrado profissional apresentada ao 
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, 
Escola Politécnica e Escola de Química, Universidade 
Federal do Rio de Janeiro, como parte dos requisitos 
necessários à obtenção do título de Mestre em Engenharia 
Ambiental 
 
 
Orientadores: 
Prof. Josimar Ribeiro de Almeida D.Sc. 
Prof. Eduardo Pacheco Jordão D.Ing. 
 
 
 
 
 
Rio de Janeiro 
2010 
 
Gustavo Aveiro Lins 
 
IMPACTOS AMBIENTAIS EM ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ES GOTOS 
(ETE) 
 
Dissertação de Mestrado profissional apresentada ao 
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, 
Escola Politécnica e Escola de Química, Universidade 
Federal do Rio de Janeiro, como parte dos requisitos 
necessários à obtenção do título de Mestre em Engenharia 
Ambiental 
 
Aprovada em 30 de Novembro de 2010 
_____________________________________ 
Prof. Josimar Ribeiro de Almeida D.Sc. – CT/UFRJ 
______________________________________ 
Iene Christie Figueiredo. D.Sc. – CT/UFRJ 
______________________________________ 
Paulo Sergio Moreira Soares. D.Sc. – CETEM/MCT 
______________________________________ 
Laís Alencar de Aguiar. D.Sc. – CNEN/MCT 
 
 
 
 
 
DEDICATORIA 
 
 Dedico esta dissertação a minha mãe Mariza, que apesar de todas as dificuldades 
sempre me ensinou o valor da educação e nunca mediu esforços em favor dos meus estudos, e 
a memória do meu pai Paulo que me incentivou durante todo o curso, mas infelizmente não 
pode estar presente para ver o resultado final. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AGRADECIMENTOS 
 
 Agradeço a minha esposa Paula pelo amor, dedicação e paciência ao longo desse 
tempo, pelos momentos em que tive que estar ausente, especialmente nestes últimos anos, em 
que a necessidade de trabalho privou-nos de muitas horas de convívio familiar. 
 Agradeço ao professor e amigo, Oscar Rocha Barbosa pelas primeiras, e talvez as mais 
importantes, orientações. Saiba que seus ensinamentos sempre foram importantes para a 
minha vida profissional e pessoal. 
 Ao professor e amigo Josimar Ribeiro de Almeida, pela orientação em vários 
trabalhos, pelos ensinamentos ao longo de tantos anos, por acreditar no meu potencial, por 
proporcionar oportunidades que poucos me proporcionaram e principalmente pela sua 
amizade. 
 Ao professor Eduardo Pacheco Jordão pela orientação, revisão e contribuição para a 
melhoria deste trabalho. 
 Ao professor Paulo Sergio Moreira Soares e as professoras Iene Christie Figueiredo e 
Laís Alencar de Aguiar por terem participado da minha banca de avaliação, aos colegas do 
PEA, pela amizade e pelo convívio, especialmente ao amigo Marco Aurélio Gomes Veiga 
pela parceria nos trabalhos e pela amizade. 
 Agradeço também a toda equipe do PEA, especialmente a secretária Valéria Vieira. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
“ If you cannot measure it, you cannot improve it.” Lord Kelvin, Mathematical Physicist 
 
 
RESUMO 
Lins, Gustavo Aveiro. Avaliação de Impactos Ambientais em Estações de Tratamento de 
Esgotos (ETE). Rio de Janeiro, 2010. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - 
Escola Politécnica, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2010. 
 
Apesar da grande importância do tratamento dos esgotos, as ETEs podem ser grandes 
geradoras de poluição. Elas consomem grandes quantidades de água e de energia, produzem 
despejos líquidos, liberam diversos gases nocivos para a atmosfera e produzem resíduos 
sólidos de difícil tratamento e disposição. Assim sendo, faz-se necessária a integração da 
variável ambiental no planejamento, na concepção, e, acima de tudo, na operação das ETEs. 
Como ferramentas para a avaliação dos impactos ambientais, foi utilizado uma metodologia 
baseada na matriz de Leopold. Já os impactos ambientais provenientes de desvios 
operacionais serão tratados com a metodologia de avaliação de riscos ambientais, a técnica 
escolhida foi a Análise Preliminar de Perigos (APP - Preliminary Hazard Analysis – PHA). A 
significância dos impactos ambientais e o grau de deterioração real médio total mostram que o 
processo de tratamento de esgotos é um processo com grande potencial impactante e 
demonstram a necessidade de medidas de mitigação e que a geração de sólidos atinge todos 
fatores ambientais (água, solo, atmosfera e biota), sendo o solo o mais atingido (43%). A água 
é o fator afetado pelo maior número de aspectos ambientais, e a biota é atingida pelo menor 
número de aspectos ambientais, além de apresentar o menor grau de deterioração. A APP nos 
mostrou que os impactos ambientais causados pelos desvios operacionais são relevantes tendo 
em vista que todos ficaram acima/inclusive na categoria média e que o grau de deterioração 
real médio total do impacto ambiental foi maior do que o encontrado nos impactos ambientais 
causado pelos processos rotineiros. No entanto 92% das ações preventivas propostas, podem 
ser evitados com medidas relativamente simples como a manutenção preventiva e treinamento 
dos operadores. Caso ocorram estes eventos indesejáveis, o estudo da APP nos mostra que as 
medidas de proteção, tal qual as medidas preventivas, não apresentam grande complexidade 
tendo em vista que 81% das medidas são relativamente de simples adoção, e que somente 
19% causariam a total paralisação da unidade. 
 
 
 
ABSTRACT 
Lins, Gustavo Aveiro. Avaliação de Impactos Ambientais em Estações de Tratamento de 
Esgotos (ETE). Rio de Janeiro, 2010. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - 
Escola Politécnica, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2010. 
 
Despite the importance of wastewater treatment, the ETE can be large generators of 
pollution. They consume large amounts of water and energy, produce waste waters, release of 
various harmful gases to the atmosphere and require solid waste treatment. Therefore, it is 
necessary to integrate environmental factors into planning, design, and, above all, the 
operation of ETEs. As tools for assessing environmental impacts, we used a methodology 
based on the Leopold matrix. Environmental impacts from operational deviations will be dealt 
with the methodology of environmental risk assessment, the technique chosen was the 
Preliminary Hazard Analysis (PPA - Preliminary Hazard Analysis - PHA). The significance 
of environmental impacts and the degree of deterioration in real average total show that the 
process of sewage treatment is a process with great potential impact on and demonstrate the 
need for mitigation measures and the generation of solid hits all environmental factors (water, 
soil, atmosphere and biota), being the most affected soil (43%). Water is the factor affected by 
the greater number of environmental aspects, and biota is affected by fewer environmental 
aspects, and presents the lowest degree of deterioration. The JPA has shown us that the 
environmental impacts caused by operational deviations are relevant considering that all were 
above / including the category average and the average real rate of deterioration of the total 
environmental impact was greater than that found in the environmental impacts caused by the 
processes routine. However 92% of the proposed preventive actions can be avoided by 
relatively simple measures such as preventive maintenance and operator training. If these 
undesirable events occur, the study of APP shows that the protective measures, such 
preventive measures which do not present great complexity in order that 81% of the measuresare relatively simple adoption, and that only 19% would cause the total shutdown of the unit. 
 
 
 
 
LISTA DE ILUSTRAÇÕES 
Figura 5.1. Possíveis rotas de fármacos do meio ambiente. 102 
Figura. 5.2. Modelo conceitual de emissão de gases do efeito estufa oriundos do processo de 
tratamento de esgoto nas ETEs. 110 
Figura 5.3 Tolerância do ser humano ao ozônio. 157 
Figura 6.1. Etapas da gestão de riscos ambientais. 180 
Figura 7.1. Fluxograma de um sistema de lodos ativados convencional. 188 
Gráfico 8.1. Proporção da importância do impactos ambiental na liberação dos gases do 
efeito estufa nos diferentes fatores ambientais em uma ETE. 204 
Gráfico 8.2. Proporção da importância do impacto ambiental na liberação de micropoluentes 
nos diferentes fatores ambientais em uma ETE. 205 
Gráfico 8.3. Proporção da importância do impacto ambiental na liberação de sólidos nos 
diferentes fatores ambientais em uma ETE. 205 
Gráfico 8.4. Proporção da importância do impacto ambiental na liberação de agentes 
patogênicos nos diferentes fatores ambientais em uma ETE. 206 
Gráfico 8.5. Proporção da importância do impacto ambiental na liberação de gás sulfídrico 
nos diferentes fatores ambientais em uma ETE. 206 
Gráfico 8.6. Proporção da importância do impacto ambiental na liberação de aerossóis nos 
diferentes fatores ambientais em uma ETE. 207 
Gráfico 8.7. Proporção da importância do impacto ambiental na liberação de nutrientes nos 
diferentes fatores ambientais em uma ETE. 207 
Gráfico 8.8. Proporção da importância do impacto ambiental na água causado pelos aspectos 
ambientais selecionados em uma ETE. 208 
Gráfico 8.9. Proporção da importância do impacto ambiental no solo causado pelos aspectos 
ambientais selecionados em uma ETE. 208 
 
Gráfico 8.10. Proporção da importância do impacto ambiental na atmosfera causado pelos 
aspectos ambientais selecionados em uma ETE. 209 
Gráfico 8.11. Proporção da importância do impacto ambiental na biota causado pelos 
aspectos ambientais selecionados em uma ETE. 209 
Gráfico 8.12 – Proporção dos riscos encontrados na APP de ETE. 221 
Gráfico 8.13 – Proporção das medidas de prevenção encontradas na APP de ETE. 221 
Gráfico 8.14 – Proporção das medidas de proteção encontradas na APP de ETE. 222 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE TABELAS 
Tabela 3.1 – Estimativa da eficiência esperada nos diversos níveis de tratamento 40 
Tabela 3.2: Avaliação relativa das unidades de processo biológico 51 
Tabela 3.3: Análise comparativa das unidades descritas 51 
Tabela 4.1: Composição do material retido nas grades 77 
Tabela 4.2: Características dos resíduos sólidos retidos na grade fina e na grade grossa. 77 
Tabela 4.3. Quantidade média de escuma em algumas ETEs. 79 
Tabela 4.4. Quantidade de areia, em 22 ETEs dos EUA. Com sistema do tipo separador 
absoluto. 80 
Tabela 4.5. Concentração média de microrganismos patogênicos encontrados no lodo de 
esgoto doméstico 84 
Tabela 4.6. Valores médios da emissão de resíduos gasosos em ETE. 86 
Tabela 4.7. Taxas de emissão de N2O em Estações de Tratamento de Esgotos (ETE) 91 
Tabela 5.1. Qualidade média do efluente nas unidades descritas 96 
Tabela 5.2. Eficiência de remoção das unidades descritas 97 
Tabela 5.4. Principais vias de exposição ao ser humano associado à utilização do lodo de 
esgoto na agricultura. 116 
Tabela 5.5. Síntese dos efeitos sobre a saúde humana de alguns metais mais freqüentes no 
meio ambiente. 118 
Tabela 5.6. Parasitas, cujos ovos (helmintos) e cistos (protozoários) podem ser encontrados 
nos lodos de esgoto. 119 
Tabela 5.7. Bactérias presentes em lodo de esgoto de decantação primária. 120 
Tabela 5.8. Principais vírus entéricos encontrados em lodo de origem doméstica que podem 
afetar a saúde humana. 121 
 
Tabela 5.9. Características gerais de alguns grupos de compostos orgânicos e seus efeitos 
tóxicos. 123 
Tabela 5.10. Características dos principais componentes odorantes em ETE. 126 
Tabela 5.11. Concentrações típicas de alguns poluentes atmosféricos em unidades da ETE. 
(mg poluente/Nm3 de gás). 129 
Tabela 5.12. Principias características do Cloro relacionadas ao meio ambiente. 149 
Tabela 5.13. Principias características do Sulfato de Alumínio relacionadas ao meio 
ambiente. 151 
Tabela 5.14. Principias características do Sulfato ferroso relacionadas ao meio ambiente
 152 
Tabela 5.15. Principias características do Cloreto férrico relacionadas ao meio ambiente 152 
Tabela 5.16. Principias características do Peróxido de hidrogênio relacionadas ao meio 
ambiente. 155 
Tabela 5.18. Impactos ambientais relacionados as diferentes alternativas de disposição de 
lodo de esgoto. 163 
Tabela 6.1. Principais métodos de Avaliação de Impactos Ambientais e suas características.
 170 
Tabela 6.2. Categorias de probabilidade de ocorrência de um determinado evento. 184 
Tabela 6.3. Categorias de severidade quando da ocorrência de um determinado evento. 185 
Tabela 6.4. Matriz de classificação de risco. 186 
Tabela 7.2. Intensidade dos aspectos ambientais em diferentes tipos de processo de 
tratamento de esgotos. 190 
Tabela 7.3. Comparação entre os valores para magnitude e importância. 190 
Tabela 7.4. Comparação entre aspectos e impactos ambientais disponíveis na matriz de 
Leopold e com os aspectos e impactos propostos pela matriz utilizada no trabalho. 192 
Tabela 8.1. Relação entre os fatores ambientais e a emissão de gases do efeito estufa. 196 
 
Tabela 8.2. Relação entre os fatores ambientais e a liberação de micropoluentes. 197 
Tabela 8.3. Relação entre os fatores ambientais e a emissão de gás sulfídrico. 198 
Tabela 8.4. Relação entre os fatores ambientais e a liberação de sólidos. 199 
Tabela 8.5.: Relação entre os fatores ambientais e a liberação de agentes patogênicos. 200 
Tabela 8.6. Relação entre os fatores ambientais e a geração de aerossóis. 201 
Tabela 8.7. Relação entre os fatores ambientais e a liberação de nutrientes 202 
Tabela 8.8. Valores oriundos dos 32 cruzamentos da Avaliação de Impactos Ambientais 
(AIA) em Estações de Tratamento de Esgotos (ETEs) referentes aos fatores ambientais. 203 
Tabela 8.9. Resultados finais dos cruzamentos. 214 
Tabela 8.10. Avaliação Preliminar de Risco (APP). 216 
Tabela 8.11. Relação entre os fatores ambientais e vazamento. 223 
Tabela 8.12. Relação entre os fatores ambientais e a saída de esgoto pelo extravasor. 224 
Tabela 8.13. Relação entre os fatores ambientais e a permanência de resíduos sólidos por 
tempo excessivo. 225 
Tabela 8.14. Relação entre os fatores ambientais e a geração de resíduos com alto teor de 
umidade. 226 
Tabela 8.15. Relação entre os fatores ambientais e a passagem de sólidos para o efluente.
 227 
Tabela 8.16. Relação entre os fatores ambientais e a liberação excessiva de metano. 228 
Tabela 8.17. Valores oriundos dos 16 cruzamentos dos Impactos Ambientais (AIA) 
identificados na APP em Estações de Tratamento de Esgotos (ETEs). 229 
Tabela 8.18. Resultados finais dos cruzamentos. 233 
 
 
 
LISTAS DE SIGLAS E ABREVIATURAS 
 
DRSAI – Doenças relacionadas com o Saneamento 
SUS – Sistema Único de Saúde 
ETE – Estação de Tratamento de Efluentes 
AIA – Avaliação de Impactos Ambientais 
SGA – Sistema de gestão Ambiental 
CONAMA – Conselho Nacional de Meio Ambiente 
APP – Analise Preliminar de Perigo 
NTK – Nitrogênio total Kjedahl 
NT – Nitrogênio total 
OD – Oxigênio dissolvido 
SS – Sólidos em suspensão 
SD – sólidos dissolvidos 
DBO – Demanda Bioquímica de Oxigênio 
DQO - Demanda Química de Oxigênio 
CT – Coliformes totais 
CF – Coliformes fecais 
CETESB - Companhia Ambientaldo estado de São Paulo 
POA – Processo Oxidativo Avançado 
SAO – Separador água e óleo 
UV – Ultra Violeta 
UASB - Upflow anaerobic sludge blanket 
 
TDH – Tempo de detenção hidráulica 
IPCC – Intergovernamental painel climate changes 
SES – Sistema de Esgotamento Sanitário 
POP – Poluentes orgânicos Persistentes 
IE – Interferentes Endócrinos 
CSTEE – Scientific Committee on Toxicity, Ecotoxicity and Environment 
FPHP – Fármacos e Produtos de Higiene Pessoal 
LAS - Alquilbenzenos Sulfonados de Cadeia Linear 
IVA – índice de proteção a vida aquática 
APEO - alquilfenóis polietoxilados 
RALF – Reator Anaeróbio de Fluxo Ascendente 
SANEPAR – Companhia de saneamento do Paraná 
ACGIH - American Conference of Governamental Industrial Higienistis 
NIOSH – National Institute for Ocupacional Safety and Health 
CAESB – Companhia de Saneamento Ambiental do Distrito Federal 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
CAPITULO 1. INTRODUÇÃO 18 
1.2. Justificativa 23 
1.3. Objetivo geral 24 
1.3.1. Objetivos específicos 24 
CAPITULO 2. PARÂMETROS DE QUALIDADES DOS ESGOTOS 25 
2.1. Parâmetros físicos 25 
2.2. Parâmetros químicos 28 
2.3. Parâmetros biológicos 32 
CAPITULO 3. ETAPAS DE TRATAMENTO DE ESGOTOS 35 
3.1. Histórico da implantação das estações de tratamento de esgotos (ETE) 35 
3.2. Processos de tratamento dos esgotos 37 
3.3. Etapas de tratamento de esgoto 41 
3.3.1. Tratamento preliminar 41 
3.3.2. Tratamento primário 42 
3.3.3. Tratamento secundário 45 
3.3.3.1. Comparativo entre os processos biológicos no Brasil 50 
3.3.4. Tratamento terciário 53 
3.3.5. Opções tecnológicas 56 
3.3.6. Unidades acessórias 59 
3.3.7. Produtos químicos usados em ETE 60 
3.4. Tratamento do lodo e da escuma 65 
 
CAPÍTULO 4. RESÍDUOS GERADOS NAS ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE 
ESGOTOS 76 
4.1. Resíduos sólidos 76 
4.1.1. Lixo fino 76 
4.1.2. Escuma 78 
4.1.3. Areia 79 
4.1.4. Lodo 82 
4.2. Resíduos gasosos 85 
4.2.1. Gás carbônico (CO2) e o Metano (CH4) – Biogás 86 
4.2.2. Gás sulfídrico (H2S) 89 
4.2.3. Óxido nitroso (N2O) 91 
CAPÍTULO. 5 - IMPACTOS AMBIENTAIS EM ETEs 93 
5.1. Poluição hídrica 94 
5.1.2. Impacto ambiental causado por micropoluentes no sistema de esgoto doméstico 97 
5.1.2.1. Produtos de limpeza ou cosméticos 98 
5.1.2.2. Fármacos 101 
5.1.2.3. Interferentes endócrinos (IE) 103 
5.1.3. Assoreamento 107 
5.1.4. Eutrofização 109 
5.2. Poluição do solo 113 
5.2.1. Lodo 114 
5.2.1.1. Metais pesados 117 
5.2.1.2. Microrganismos patogênicos 118 
 
5.2.1.3. Poluentes orgânicos 121 
5.3. Poluição atmosférica 123 
5.3.1. Geração de odor 124 
5.3.2. Emissão de gases do efeito estufa (GEE) 135 
5.3.2.1. Metano 137 
5.3.2. Óxido nitroso 139 
5.4. Impacto ambiental por aerossóis 140 
5.5. Impactos ambientais associados aos produtos químicos utilizados em ETE 146 
5.6. Impactos ambientais relacionados aos setores da ETE 158 
CAPÍTULO 6. AVALIAÇÃO DOS IMPACTOS AMBIENTAIS 164 
6.1. Histórico da avaliação de impacto ambiental 167 
6.2. Métodos de avaliação dos impactos ambientais (AIA) 169 
6.2.1. Matriz Leopold 173 
6.3. Análise de riscos 176 
6.3.1. Análise preliminar de perigos (APP) 183 
CAPÍTULO 7. METODOLOGIA 187 
7.1. Determinação dos valores de magnitude e importância 189 
7.2 - Determinação dos valores da média total dos impactos ambientais 192 
7.3 - Determinação dos valores de totais reais e a significância do impacto 193 
7.4 - Calculo do grau de deterioração real 193 
CAPÍTULO 8. RESULTADOS 195 
CAPÍTULO 9. CONCLUSÃO 234 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 236 
 18 
1 Introdução 
 
O saneamento é um dos meios mais importantes de prevenção de doenças. Segundo a 
Organização Mundial da Saúde (OMS) saneamento é “o controle de todos os fatores do meio 
físico do homem que exercem ou podem exercer efeito deletério sobre o seu bem-estar físico, 
mental ou social” (MOTTA, 1993). Neste sentido, fica clara a relação direta entre a falta de 
saneamento e, por exemplo, a mortalidade infantil. O abastecimento de água, juntamente com 
a destinação correta de dejetos, é capaz de influir contra doenças como diarréias, 
esquistossomose, amebíase, febre tifóide e paratifóide, disenterias etc. A água poluída gerada 
pela falta de higiene pessoal e ambiental, e também por ausência de educação em saúde, está 
levando a altos índices de mortalidade infantil causados por diarréia (ROCHA et al., 2004). 
Não há dúvida de que, melhorando o saneamento, haverá melhoria da saúde pública, 
(MIGUEL et al., 2004). 
Atualmente, a cada 14 segundos morre uma criança vítima de doença hídrica 
(MORAES; JORDÃO, 2002). Segundo dados elaborados pelo Instituto de Pesquisa 
Econômica Aplicada – IPEA, para o período de 1985 a 1990, a taxa de mortalidade infantil 
nos domicílios com condições adequadas de saneamento foi de 21,9%, enquanto nos 
domicílios, onde as condições de saneamento eram inadequadas, foi de 59,1% (MIGUEL et 
al., 2004). Esses fatos, em sua maioria, são atribuídos, principalmente, à falta de prioridade 
nos investimentos em saneamento básico, em especial à coleta e ao tratamento de esgoto 
(OGERA; PHILIPPI JR., 2004). 
Segundo estudos feitos, no Brasil, por Costa et al. (2007), para analisar os impactos 
das Doenças Relacionadas com o Saneamento Ambiental Inadequado (DRSAI) na saúde, no 
período entre 1996 a 1999, constatou-se que do total de óbitos ocorridos no país motivados 
por DRSAI, se somados, representam 7,61%, com taxas variantes e declinantes – passou-se de 
2,10% dos casos em 1996 para 1,65%, em 1999. A doença de Chagas e a diarréia são 
responsáveis por quase 90% dos óbitos, sendo, que a primeira tem maior incidência entre 
pessoas com idade a partir de 39 anos, enquanto a diarréia possui prevalência nas crianças de 
até 5 anos e em idosos que estão acima dos 65 anos, conforme os autores. Para o Sistema 
Único de Saúde (SUS), os gastos com as internações resultantes das DRSAI em números 
absolutos tiveram aumento de 35% no mesmo período, passando de R$ 82.378.751,36, em 
1996, para R$ 111.340.444,52, em 2000, correspondendo a 3,2% e 2,3%, respectivamente, 
 19 
dos gastos hospitalares com doenças. Claramente, observa-se que, caso houvesse 
investimentos nas áreas de saneamento ambiental, os custos para o SUS ficariam menores, 
além de que haveria uma diminuição na ocupação dos leitos hospitalares. 
A implantação de sistemas de Saneamento Ambiental acarreta a redução considerável 
dos gastos financeiros, bem como recursos humanos, dado que as demandas pelos serviços de 
enfermidades resultante da ausência de saneamento são reduzidas a níveis “muito baixos”. 
Martins et al. (2001) demonstram em seus estudos que, para cada dólar investido em serviços 
de saneamento, obtém-se uma redução de 16% (dezesseis por cento) no orçamento da União 
(Governo Federal do Brasil) e, considerando ainda benefícios indiretos, como conforto, bem-
estar e desenvolvimento econômico, esta relação atinge US$ 3,50, por cada dólar investido. Já 
no trabalho realizado por Moraes e Jordão (2002), há estimativas que apontam que 
investimentos entre R$ 1,00 e R$ 4,00 em saneamento básico podem representar uma 
economia entre R$ 5,00 e R$ 10,00 em saúde, respectivamente. 
A importância da implantação dos serviços de saneamento básico deve ser tratada 
como prioridade, sob quaisquer aspectos, na infra-estrutura pública das comunidades. O bom 
funcionamento desses serviços implica numa existência com mais dignidade para a 
população, pois melhora as condições de higiene, saúde,segurança e conforto 
(FERNANDES, 1997). 
Para se obter um saneamento adequado é necessário contemplar uma ampla variedade 
de atividades básicas, tais como: abastecimento de água, destino das águas servidas e dos 
dejetos, destino do lixo, controle de animais vetores (mosquitos, caramujos, entre outros) de 
doenças e saneamento de alimentos, habitação, local de trabalho, escolas, locais de banho e 
etc. (VIEL, 1994). 
 Deve-se chamar atenção para questão do destino das águas servidas e dos dejetos, que 
são formados pela água consumida e, conseqüentemente contaminada sob a forma de esgotos 
sanitários que, em muitos casos, retornam aos corpos d’água levando com isso uma condição 
insalubre para a população. Esses corpos d’água até poderiam incorporar essas águas 
poluídas, servindo de meio para a degradação de seus poluentes, sem perder seus padrões de 
qualidade. Porém, sua capacidade de depuração é limitada e incompatível com as elevadas 
quantidades de poluentes geradas por grandes aglomerações de população. Trata-se também 
de uma capacidade natural, cuja natureza não previu em seu ‘escopo original’ a presença de 
 20 
determinadas substâncias sintéticas, fruto do desenvolvimento tecnológico da humanidade, 
para as quais não possui mecanismos de degradação. 
Assim sendo, essas águas poluídas são tratadas para a retirada das substâncias 
poluentes antes de serem dispostas nos corpos receptores, procurando-se, assim, prejudicar o 
menos possível a qualidade de suas águas e conseqüentemente a qualidade da vida ali 
existente. 
O tratamento desta água servida é feito em Estações de Tratamento de Esgotos 
(ETEs). As ETEs são peças de suma importância para o sucesso de um plano de saneamento, 
sem elas, certamente haveria um número muito maior de vítimas de doenças hídricas. 
Os esgotos costumam ser classificados em dois grupos principais: os esgotos sanitários 
e os industriais. Os esgotos sanitários são formados principalmente por efluentes domésticos 
ou domiciliares provenientes principalmente de residências, edifícios comerciais, instituições 
ou quaisquer edificações que contenham instalações de banheiros, lavanderias, cozinhas, ou 
qualquer dispositivo de utilização da água para fins domésticos. Compõem-se essencialmente 
da água de banho, urina, fezes, papel, restos de comida, sabão, detergentes, águas de lavagem 
e uma parcela de águas pluviais, águas de infiltração, e eventualmente uma parcela não 
significativa de despejos industriais. 
Os esgotos industriais, extremamente diversos, provêm de qualquer utilização da água 
para fins industriais, e adquirem características próprias em função do processo industrial 
empregado. Assim sendo, cada indústria deverá ser considerada separadamente, uma vez que 
seus efluentes diferem até mesmo em processos industriais similares (JORDÃO, 1995). 
Do ponto de vista do tratamento dos esgotos industrias ou domésticos, podemos 
destacar que os esgotos industriais, de maneira geral, são tratados por estações de tratamento 
de efluentes na própria indústria geradora, ou em alguns casos, são levados para serem 
tratados por empresas especializadas. Só depois de alcançados padrões aceitáveis pela 
legislação, podem ser descartados. No caso do tratamento dos esgotos domésticos, estes são 
feitos por empresas (privadas, públicas ou estatais) conveniadas pelas prefeituras. 
Independentemente de tratar esgotos domésticos ou industrias, podemos definir uma 
ETE como: uma unidade ou estrutura projetada com o objetivo de tratar esgotos, no qual o 
homem, através de processos físicos e/ou biológicos, simula ou intensifica as condições de 
autodepuração que ocorrem na natureza, mas dentro de uma área delimitada, onde 
 21 
supervisiona e exerce algum controle sobre os processos de depuração, antes de devolver o 
esgoto tratado ao meio ambiente (LA ROVERE et. al.,2002). 
O setor de tratamento de efluentes vem sofrendo grandes transformações, as 
companhias de saneamento estão ampliando-se e já possuem características que as igualam a 
outros setores da economia. Desta maneira, as Estações de Tratamento começam a se 
preocupar com a higiene e segurança no trabalho, de forma a atender a legislação, diminuir 
afastamentos por acidentes e até mortes, que podem trazer prejuízos financeiros e sociais 
(BUDA, 2004). 
Interpretar as Estações de Tratamento de Esgoto como plantas industriais que prestam 
serviços à comunidade, possuindo um sistema produtivo e de transformação, reflete que estas 
enfrentam problemas, como qualquer outra indústria, nas questões de segurança do trabalho 
(BUDA, 2004). Sperling (1996) afirma: “Deve-se entender a estação de tratamento de esgoto 
como uma indústria, transformando uma matéria-prima (esgoto bruto) em um produto final 
(esgoto tratado). Os mesmos cuidados, como a otimização e a qualidade dos serviços das 
indústrias modernas devem estar presentes nesta indústria de tratamento de esgotos.” 
O principal produto de uma ETE é o efluente tratado, que além de cumprir o seu papel 
mais óbvio de sanear o ambiente, pode servir como insumo, quer para uso industrial, quanto 
para seu reuso na irrigação de culturas, de recarga de aqüífero, ou restauração de vazão de 
rios. Desta forma, o conceito de gestão ambiental aplicado a industrias se torna aplicável 
também a uma empresa de saneamento como um todo, assim como as ETEs industriais. (LA 
ROVERE et. al.,2002), 
Apesar da grande importância do tratamento dos esgotos, sanitários ou industrias, 
dentro de toda a cadeia de saneamento, as ETEs podem ser grandes geradoras de poluição. 
Elas consomem grandes quantidades de água e de energia, produzem despejos líquidos, 
liberam diversos gases nocivos para a atmosfera e produzem resíduos sólidos de difícil 
tratamento e disposição. Em decorrência de tais fatos as ETEs podem ser, e muitas vezes são, 
um grande problema para o meio ambiente, pois tem potencial para afetá-lo em todos os 
níveis: ar, água e solo. 
Assim sendo, faz-se necessária a integração da variável ambiental no planejamento, na 
concepção, e, acima de tudo, na operação das ETEs. A questão da poluição, não apenas 
 22 
aquela provocada pelas ETEs, mas a produzida pela indústria de um modo geral constitui não 
apenas um problema, mas também em um desafio para a gerência das empresas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 23 
1.2 Justificativa 
Com o advento da valorização das questões relacionadas ao meio ambiente bem como 
o do desenvolvimento de uma legislação ambiental mais rígida, as indústrias tendem a 
aumentar a implementação de medidas de desenvolvimento sustentável. Para isso deverão 
adotar a Avaliação de Impacto Ambiental (AIA) em suas empresas ou em seus 
departamentos, seja em novos projetos, na ampliação de empreendimentos já existentes ou 
ainda na implementação de Sistemas de Gestão Ambiental (SGA) em empreendimentos em 
operação. 
Apesar da legislação americana sobre Avaliação de Impacto Ambiental ter sido 
aprovada em 1970, a lei correlata brasileira (CONAMA 01/86) entrou em vigor apenas em 
1986, portanto a área de gerenciamento e Avaliação de Impacto Ambiental pode ser 
considerada nova. Se for considerado o número de empreendimentos de determinadas áreas 
que foram licenciados, e os métodos utilizados nestes estudos, certamente a Avaliação de 
Impacto Ambiental tem muito ainda a desenvolver não só no seu aspecto estratégico ou 
gerencial, mas também no seu direcionamento para todos os campos de atuação. Por estar em 
desenvolvimento, ainda existem aspectos a serem descobertos, discutidos ou propostos nesta 
área. 
O desenvolvimento, a utilização e a melhoria de métodos específicos para Avaliação 
de Impacto Ambiental em projetos de grande porte, mais precisamente voltados para o 
tratamento de efluentes, tornam- importante, não só pela carência destes métodos, como 
também pelo número de projetos que deverão aumentarno curto e médio prazo. Quanto maior 
o conhecimento e quanto melhor forem as técnicas e métodos para Avaliação de Impacto 
Ambiental destes projetos, mais efetivas e rápidas serão as análises dos responsáveis pela 
tomada de decisão e mais facilitadas a compreensão e a capacidade de intervenção do público. 
 
 
 
 
 
 24 
1.3 Objetivo geral 
Este trabalho tem por objetivo avaliar os impactos ambientais negativos das atividades 
de tratamento de efluentes sanitários, dando ênfase ao problema da poluição causada pelas 
operações que constituem as mesmas. 
 
1.3.1 Objetivos específicos 
Os objetivos específicos do trabalho são: 
• avaliar os impactos ambientais causados por ETEs; 
• relacionar os impactos ambientais presentes na atividade de tratamento de esgotos com 
os diferentes fatores ambientais (solo, água, atmosfera e biota); 
• analisar os riscos ambientais presentes nos processos de tratamento de efluentes, 
• propor uma nova metodologia de avaliação de impactos ambientais para ETEs. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 25 
2. - Parâmetros de Qualidade dos Esgotos 
 O conhecimento dos parâmetros presentes nos esgotos nos fornece um diagnóstico do 
potencial impacto ambiental que poderia ser causado pela sua liberação no meio ambiente, 
por isso, a legislação ambiental impõe limites para a presença e/ou quantidade destes 
parâmetros. Todas as operações presentes em uma Estação de Tratamento de Esgotos, são 
feitas para que estes parâmetros possam estar dentro do que a legislação permite. 
 Esgoto sanitário que chega a uma Estação de Tratamento de Esgotos (ETE) é gerado 
através da água que, após a utilização humana, apresentam as suas características naturais 
alteradas sendo chamadas genericamente de esgoto, ou águas servidas. 
O esgoto sanitário é composto basicamente de: 
• esgoto doméstico ou esgoto sanitário: são esgotos provenientes das residências, 
instalações comerciais, públicas e similares; 
• infiltração e ligações clandestinas: água que entra sem controle na rede, procedente 
de subsolo por várias formas e água pluvial que descarrega na rede a partir de fontes 
como vazantes de edifícios, drenos cimentados e galeria pluvial; 
• água pluvial: água resultante de escoamento superficial (MONTSORIU, 1985, p.12-
13). 
Para definir a qualidade dos efluentes gerados, devem ser obtidas informações 
passíveis de mensuração com o intuito de se definir os parâmetros físicos, químicos e 
biológicos. A qualidade dos esgotos é representada por características intrínsecas, geralmente 
mensuráveis, de natureza física, química e biológica. Estas características, quando mantidas 
dentro de certos limites, viabilizam determinado uso ou possibilitam o seu descarte. 
(VITERBO, 1998, p. 59) 
 
2.1 - Parâmetros físicos 
Caracterizam- se principalmente por substâncias fisicamente separáveis dos líquidos, 
ou que não se encontram dissolvidas. Segundo Alegre (2004), para a determinação dos 
parâmetros físicos, é necessária a determinação das seguintes características: cor, turbidez, e 
temperatura e sólidos. 
 
 26 
Cor e Turbidez 
 A cor é causada por matéria orgânica em solução na água, enquanto que a turbidez é 
causada pela presença de matéria em suspensão. A cor é indicativa da condição de chegada 
dos esgotos à ETE; será uma tonalidade marrom ou cinza no esgoto fresco, e negro no esgoto 
em estado séptico. (PESSOA e JORDÃO, 2009). 
 
Temperatura 
 A temperatura é um parâmetro físico que afeta a saturação de oxigênio dissolvido, as 
taxas de reações biológicas e das reações químicas. Enquanto a concentração de saturação de 
O.D. diminui com o aumento da temperatura, a atividade biológica cresce com o seu aumento. 
Segundo Pessoa e Jordão (2009), uma faixa ótima está entre 25 a 35ºC, a temperatura 
dos esgotos é em geral, pouco superior à das águas de abastecimento (pela contribuição de 
despejos domésticos que tiveram as águas aquecidas). Abaixo de 15ºC a digestão anaeróbia 
praticamente não se processa. 
 São influencias da temperatura no tratamento de esgoto: 
• Nas operações de natureza biológica (a velocidade da decomposição do esgoto 
aumenta com a temperatura) 
• A solubilidade do oxigênio é menor nos temperaturas mais elevadas 
• O aumento da temperatura faz diminuir a viscosidade, melhorando as condições de 
sedimentação. 
 
Sólidos 
 Embora a presença de sólidos no esgoto constitua uma parcela ínfima, (0,08% de 
sólidos e 99,92% de água) uma vez separados na estação de tratamento, poderão representar 
uma quantidade muito elevada, de difícil destinação final e com possíveis implicações 
ambientais (PESSOA e JORDÃO, 2009). 
 
 27 
Sólidos totais – É o conteúdo total de sólidos em uma amostra de esgotos, 
denominado sólidos totais, é definido como: o resíduo remanescente após evaporação a 103ºC 
de um volume conhecido da amostra. Geralmente é expresso em mg/L. 
 Os sólidos totais podem ser subdividos em: sólidos em suspensão e dissolvidos ou 
sólidos fixos e voláteis. 
Sólidos em suspensão (ou particulados – SS) – são os sólidos que ficam retidos no 
meio filtrante, escolhido de forma que o diâmetro mínimo da partícula seja de 0,1 mícron, 
geralmente o meio filtrante é uma membrana de fibra de vidro. 
Sólidos dissolvidos (ou solúveis – SD) – são obtidos pela diferença entre os valores 
de sólidos totais e em suspensão. Possuem além das substâncias dissolvidas presentes em 
solução de esgoto, e uma certa parcela de matéria coloidal (diâmetro de partículas entre 10-6 e 
10-3 mm). 
Sólidos voláteis – matéria orgânica que é volatilizada a partir dos sólidos totais a uma 
temperatura de 600ºC. 
Sólidos não voláteis ou fixos – matéria mineral que permanece na forma de cinzas 
após os sólidos totais o aquecimento dos sólidos totais a 600ºC por 30 minutos. 
 Os sólidos, para efeito de controle da operação de sedimentação, costumam ser 
classificado em: 
Sedimentável – aquele que sedimenta num período de decantação de 1 hora no Cone 
Imhoff, e encontra-se tipicamente cerca de 5 a 20 ml/l no esgoto doméstico. A quantidade de 
matéria sedimentável é uma indicação da quantidade de lodo que poderá ser removida por 
sedimentação nos decantadores. É um importante parâmetro, pois está relacionado ao 
assoreamento do corpo receptor, caso a sua remoção não seja eficiente. 
Não sedimentável – não sedimenta no tempo arbitrado de 1 hora, em termos práticos, 
a matéria não sedimentável só será removida por processos de oxidação biológica ou de 
coagulação seguida de sedimentação. 
 
 
 28 
2.2 - Parâmetros químicos 
Parâmetros químicos geralmente são analisados em conjunto com os parâmetros 
físicos e/ou biológicos. O tratamento químico e utilizado quando o emprego de processos 
físicos ou biológicos não atende ou não atuam eficientemente nas características que se deseja 
reduzir ou remover (VITERBO, 1998). 
 
pH 
 A medida do pH é a concentração hidrogênica da água. É um parâmetro importante no 
controle operacional das estações de tratamento. 
 Segundo Pessoa e Jordão (2009), o pH do esgoto, em geral, varia entre 6,5 e 7,5. 
Esgotos velhos ou sépticos têm pH inferior a 6,0. A vida aquática requer um faixa de pH de 6 
a 9. 
 O pH baixo potencializa a possibilidade de corrosividade, e o pH elevado, facilita a 
incrustação nas tubulações e peças (SPERLING, 2005). 
 
Cloreto 
 Podem ser originados pela dissolução de minerais e do solo, por intrusão de águas 
salinas, por despejos industriais ou lixiviação de áreas agrícolas. Os cloretos sempre estão 
presentes no esgoto, pela contribuição das excretas humanas. A remoção de cloretos é quase 
insignificante nos tratamentos convencionais (PESSOA e JORDÃO, 2009). 
 
Nitrogênio e fósforo 
 As fontes naturais de nitrogênio são decomposição de proteínas células, e como fonte 
antropogênica podemos citar: esgotos domésticos e industriais, fezes de animais e fertilizantes 
(SPERLING, 2005). Em relaçãoàs fontes de fósforo naturais, os principais são os de 
intemperismo das rochas e decomposição da matéria orgânica. Já as artificiais consistem de 
efluentes industriais, esgotos sanitários e fertilizantes. É importante ressaltar ainda que os 
 29 
sabões e detergentes são os maiores responsáveis pela introdução de fosfatos nas águas 
(PESSOA e JORDÃO, 2009). 
A liberação excessiva de nitrogênio e fósforo pode provocar um aumento na 
população de organismos aquáticos. O crescimento exagerado da população de algas em 
águas doces decorrente da elevada concentração de nutrientes, é um fenômeno bastante 
comum, tendo como conseqüência a depleção de oxigênio em corpos aquáticos resultante da 
oxidação da biomassa formada por algas mortas, levando a uma situação de anaerobiose, fatal 
para muitos organismos (PESSOA e JORDÃO, 2009). Este processo é conhecido como 
eutrofização. 
O nitrogênio está presente nos esgotos sob a forma de nitrogênio orgânico, amônia, 
nitrito, nitrato ou gás nitrogênio. 
Já o nitrato, quando ingerido, é reduzido a nitrito no trato intestinal e ao entrar na 
corrente reage com a hemoglobina, convertendo- a em meta-hemoglobina, molécula que não 
possui a capacidade de transportar oxigênio. Além disso, o nitrato ingerido pode ser 
convertido a nitrosaminas, composto cancerígeno. Já na forma de amônia livre é diretamente 
tóxico aos peixes, concentrações de amônia acima de 0,25 mg/L afetam o crescimento de 
peixes e na ordem de 0,50 mg/L são letais. 
O nitrogênio orgânico e amoniacal são determinados juntos em laboratório sob a 
denominação de Nitrogênio Total Kjeldahl (NTK). Por Nitrogênio Total (NT) entende-se a 
soma do nitrito e do nitrato ao NTK. 
O fósforo está presente nos esgotos sob a forma de ortofosfato, polifosfato, e fósforo 
orgânico. 
O fósforo apresenta-se na água sob duas formas principais: total e solúvel. É essencial 
para o crescimento de microrganismos responsáveis pela estabilização da matéria orgânica, e 
também para o crescimento de algas, podendo levar a eutrofização dos corpos d’água. 
 
Oxigênio dissolvido (OD) 
 A atmosfera, que contem 21% de oxigênio, é a principal fonte de reoxigenação de 
corpos d’água, por meio de difusão do gás na interface com água/ar. O oxigênio também pode 
 30 
ser introduzido pela ação fotossintética das algas. No entanto, a maior parte do gás oriundo 
dessa última fonte é consumido durante o processo de respiração, além da própria degradação 
de sua biomassa (PESSOA e JORDÃO, 2009). 
O OD é sem dúvida o parâmetro de melhor caracterização da qualidade de um corpo 
d`água. Ele é fundamental para a respiração dos microorganismos aeróbios que realizam a 
degradação da matéria orgânica. Em quantidades muito baixas a vida no corpo hídrico se 
torna inviável. 
 
Óleo e graxas 
 Óleos e graxas estão sempre presentes nos esgotos domésticos, provenientes da 
preparação e do uso de alimentos (óleos, vegetais, manteigas, carne e etc.). Podem estar 
presentes também sob a forma de óleos minerais derivados do petróleo (querosene, óleo 
lubrificantes). Nos esgotos domésticos, são encontrados em faixas médias de 50 a 150 mg/l 
(PESSOA e JORDÃO, 2009). 
 
Metais 
 Os principais elementos químicos enquadrados neste conceito são: Ag, As, Cd, Co, Cr. 
Cu. Hg, Ni, PB, Sb, Se e Zn. A maioria destes elementos são encontrados naturalmente no 
ambiente, no entanto, o aumento da sua concentração pode trazer sérios riscos ao meio 
ambiente. 
 A maioria dos organismos vivos precisa apenas de alguns poucos metais, e em dozes 
muito pequenas, como é o caso do zinco, do magnésio, do cobalto e do ferro. Já o chumbo, o 
mercúrio e o cádmio são metais que não existem na natureza, e tampouco desempenham 
função nutricional em qualquer ser vivo. Ou seja, a presença destes metais em organismos 
vivos é prejudicial em qualquer concentração (SPERLING, 2005). 
Os metais não podem ser metabolizados e, portanto, permanecem no organismo e 
exercem seus efeitos tóxicos, este fenômeno é conhecido como biomagnificação. 
 
 31 
Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) 
 A DBO indica a quantidade de oxigênio necessária para estabilizar biologicamente a 
matéria orgânica presente em uma amostra, após um tempo dado (normalmente cinco dias) e 
uma temperatura padrão (normalmente 20ºC). 
 Basicamente, a informação mais importante que esse teste fornece é sobre a fração dos 
compostos biodegradáveis presentes no efluente. Muito importante, inclusive, para trabalhos 
de tratabilidade de águas residuais. O teste de DBO é muito usado para avaliar o potencial de 
poluição de esgotos domésticos e industriais em termos do consumo de oxigênio. É uma 
estimativa do grau de depleção de oxigênio em um corpo aquático receptor natural e em 
condições aeróbias. O teste também é utilizado para a avaliação e controle de poluição, além 
de ser utilizado para propor normas e estudos de avaliação da capacidade de purificação de 
corpos receptores de água (PESSOA e JORDÃO, 2009). 
A DBO dos esgotos domésticos varia entre 100 e 400 mg/l, ou seja, 1 litro de esgotos 
consome de 100 a 400mg de oxigênio do corpo receptor em cinco dias, no processo de 
estabilização da matéria orgânica carbonácea. 
 
Demanda Química de Oxigênio (DQO) 
 A DQO corresponde à quantidade de oxigênio necessária para oxidar a fração orgânica 
de uma amostra que seja oxidável pelo permanganato ou dicromato de postássio em solução 
ácida. O valor obtido indica o quanto de oxigênio um determinado efluente líquido 
consumiria de um corpo d’água receptor após o seu lançamento, se fosse possível mineralizar 
toda a matéria orgânica presente, de modo que altos valores de DQO podem indicar um alto 
potencial poluidor. 
Esse teste tem sido utilizado para a caracterização de efluentes industriais e no 
monitoramento de estações de tratamento de efluentes em geral. Normalmente a DQO dos 
esgotos varia entre 200 e 800 mg/l. 
 A relação DQO/DBO nos esgotos varia entre 1,7 e 2,5. A relação DQO/DBO é uma 
indicação da possível presença de efluentes industriais. A tendência para a relação DQO/DBO 
é aumentar à medida que o esgoto passa pelas diversas unidades de tratamento, devido à 
 32 
redução paulatina da fração biodegradável, ao passo que a fração inerte permanece 
aproximadamente inalterada. 
Uma das grandes vantagens da DQO sobre a DBO é que permite respostas em tempo 
menor (2 horas com dicromato ou minutos em aparelhos específicos). Além disso, o teste de 
DQO não engloba somente a demanda de oxigênio satisfeita biologicamente (como na DBO), 
mas tudo o que é susceptível a demandas de oxigênio, em particular os sais minerais 
oxidáveis (PESSOA e JORDÃO, 2009). 
 
Matéria orgânica carbonácea 
A matéria orgânica pode ser classificada quanto à forma e tamanho, em suspensão e 
dissolvida, e quanto à biodegradabilidade, em inerte (ou biorecalcitrante ou biorefratária) e 
biodegradável. Para sua determinação há métodos diretos de medição do carbono orgânico, 
como Carbono Orgânico Total (COT), e indiretos através de medição do consumo de 
oxigênio, como Demanda Química de Oxigênio (DQO), Demanda Última de Oxigênio 
(DBOu), e Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO), 
 As substâncias orgânicas presentes nos esgotos são constituídas principalmente por 
compostos de proteínas (40% a 60%), carboidratos (25% a 50%), gorduras e óleos (8% a 
12%) e uréia, surfactantes, fenóis, pesticidas, metais e outros (em menor escala). Em termos 
práticos, usualmente não há necessidade de se caracterizar a matéria orgânica em termos de 
proteínas, gorduras, carboidratos e etc. Neste sentido, adotamos métodos que determinam a 
matéria orgânica de uma maneira geral (SPERLING, 2005). 
 Os métodos mais utilizados para a determinação da matéria orgânica são a DBO e a 
DQO. 
 
2.3 - Parâmetros biológicos 
Os parâmetros biológicos são compostos por microorganismos vivos. Os processos 
biológicos dependem da ação dos microorganismospresentes nos esgotos, buscando 
transformar componentes complexos em compostos simples, como os sais minerais, o gás 
carbônico, entre outros. 
 33 
Microorganismos 
 A identificação e a contagem de microorganismos nos corpos d’água é de particular 
interesse em relação aos aspectos de proteção da saúde pública. A indicação mais usual da 
contaminação nos esgotos é feita através da presença dos Coliformes Fecais. 
Os organismos patogênicos, tais como bactérias, vírus, vermes e protozoários, são os 
principais causadores de doenças de veiculação hídrica e aparecem na água, normalmente, em 
baixa concentração e de forma intermitente. Por estes motivos, o isolamento e a detecção de 
patógenos tem um custo elevado e requer um longo período para obtenção do resultado, o que 
inviabiliza a tomada de qualquer decisão. 
Este obstáculo é superado através do estudo dos chamados organismos indicadores de 
contaminação fecal. Tais organismos são predominantemente não patógenos, mostram-se 
mais resistentes que as patogênicas, em relação aos processos naturais de depuração e à ação 
de desinfetantes. Portanto, se em uma amostra não forem encontrados coliformes, certamente 
os patógenos também não estarão presentes, pelo menos em quantidade significativa. Por 
outro lado, se for encontrado bactérias do grupo coliformes há um risco de se encontrar os tais 
organismos infectantes ou causadores de doenças. Outra característica é que estes organismos 
indicadores são encontrados em grandes quantidades nas fezes humanas. 
Os organismos mais comumente utilizados para tal finalidade são as bactérias do 
grupo coliformes. 
O grupo coliforme é dividido em bactérias fecais (ou intestinais) e não fecais. As 
primeiras vivem e se multiplicam no trato digestivo de animais de sangue quente (mamíferos 
e aves) e são eliminadas junto com as fezes. As não fecais são encontradas normalmente no 
solo. 
Os principais indicadores microbiológicos são: 
 
Coliformes totais (CT) 
Constitui um grande número de organismos, sua presença não significa 
necessariamente contribuição de fezes humana ou animal, pois estes organismos podem se 
desenvolver no solo ou na vegetação, e serem carreados com a água de lavagem. O esgoto 
 34 
bruto contem cerca de 106 a 109 NMP/100 ml de colis totais, ou cerca de 109 a 1012 
org/hab/dia. 
 
Coliformes termotolerantes 
Constituem um subgrupo dos coliformes totais, diferenciando-se por serem tolerantes 
a temperaturas mais elevadas, sendo praticamente de origem fecal. As espécies mais 
conhecidas são: Escherichia coli e em menor grau a Klebsiella, enterobacter e Citrobacter. A 
Escherichia coli é a principal bactéria do grupo CF, sendo abundantes nas fezes humanas e de 
animais, portanto, esta é a única que dá a garantia de contaminação exclusivamente fecal. 
O esgoto bruto contem cerca de 105 a 108 NMP/100 ml de colis fecais, ou cerca de 108 
a 1011 org/hab/dia. 
 Além das bactérias existem outros parasitos de grande importância para o processo de 
tratamento de esgotos: 
Helmintos – Seus ovos podem ser detectados no esgoto, principalmente no lodo, 
destacando os nematóides (Ascaris lumbricoides e Trichuris trichiura) popularmente 
chamado de lombrigas. As larvas passam através do aparelho circulatório e pulmões, e se 
fixam no intestino, de onde os ovos são eliminados nas fezes. As recomendações da 
Organização Mundial da Saúde para reuso agrícola de esgotos dão maior importância para 
helmintos e estabelecem um limite rígido para nematóides, menos de um ovo por litro para 
irrigação irrestrita. 
Ptotozoários – As principais espécies típicas de fezes humanas são: Giardia lamblia, 
(giardíase), Entamoeba histolystica (amebíase) e Cryptosporidia spp (criptosporidíase). 
Geralmente provocam cólicas, diarréia, enfraquecimento e perda de peso. 
A Giardia lamblia e Cryptosporidium parvum estão entre os protozoários capazes de 
causar diarréias graves. Mais de cem surtos de gastroenterite por Giardia e Cryptosporidium 
foram relatados nos Estados Unidos, Canadá e países da Europa nos últimos 25 anos. Como 
os coliformes termotolerantes não são bons indicadores da presença destes protozoários e o 
cloro não os elimina, a sua avaliação em águas é de extrema necessidade (CETESB, 2003). 
 35 
Cianobactérias – São bactérias que geram toxinas capazes de afetar o fígado e o 
intestino, causar irritação na pele, alergias, odor e gosto na água. São conhecidas como algas 
por conterem clorofila “a”. Os principais gêneros são: Microcystis e Anabaena são 
encontradas principalmente em represas e reservatórios. 
 
3. Etapas de Tratamento de Esgotos 
 
3.1 – Histórico da implantação das Estações de Tratamento de Esgotos (ETE) 
Com o início da Revolução Industrial, aumentaram os relatos de doenças associadas 
ao ambiente, na época, elas eram responsáveis por um grande número de mortes (MENDES, 
1995), um grande exemplo desta associação pode ser comprovado através do estudo clássico 
de John Snow, em Londres que associou a mortalidade por cólera a qualidade da água 
consumida (CÂMARA, 2003). Além da qualidade da água consumida, outro fator não menos 
importante também era motivo de preocupação, a coleta das águas servidas. 
A coleta das águas servidas já era preocupação das civilizações antigas. Em 3.750 
a.C., foram construídas galerias de esgoto em Nipur (Índia) e na Babilônia. Em 3.100 a.C. 
foram empregadas manilhas de cerâmica para a canalização dos esgotos (AZEVEDO 
NETTO, 1984). Na Roma imperial foram feitas ligações diretas das casas até os canais. Estas 
iniciativas, no entanto ainda não representavam conceitualmente, o estabelecimento de uma 
rede de saneamento, pois grande parte destas atitudes eram iniciativas particulares de cada 
morador, e nem todas as casas apresentavam essas benfeitorias (METCALF e EDDY, 1977). 
Na Idade Média não se tem notícia de grandes realizações no tocante à coleta de 
esgotos. Essa despreocupação com os efluentes domiciliares, aliada ao desconhecimento da 
microbiologia até meados do século XIX, certamente foram as causas das grandes epidemias 
ocorridas na Europa no período entre os séculos XVI e XIX, coincidindo com o crescimento 
das populações e o início da aglomeração urbana (SAWYER e MCCARTY, 1978). 
Nesta época, os escravos eram encarregados de transportar água dos chafarizes 
públicos até as residências. Construídas de acordo com os costumes europeus da época, 
mesmo as casas mais sofisticadas eram construídas sem sanitários. Escravos carregavam potes 
 36 
cheios de excrementos humanos até os rios, onde eram lavados para serem utilizados 
novamente. 
Em Londres, somente em 1815 os esgotos começaram a ser lançados em redes 
coletoras, em Hamburgo iniciou-se em 1842, e em Paris, em 1890. Em 1860, surgiu o 
dispositivo de Mouras para tratar lodos de esgotos por processo anaeróbio e, em 1865, 
fizeram-se os primeiros experimentos sobre microbiologia de degradação de lodos. Os 
fundamentos biológicos, que acabariam dando origem ao processo de tratamento de esgotos, 
através de lodos ativados, começaram a ser investigados, na Inglaterra, em 1882, tendo 
culminado com o desenvolvimento do processo de tratamento por lodos ativados em 1914, 
por Arden e Lockett (METCALF e EDDY, 1977). 
No ano de 1872, na França, Jean Luis Mouras descobre as vantagens de se acumular o 
lodo dos esgotos em um tanque, antes de lançá-lo numa fossa absorvente; dando origem ao 
tanque séptico (AZEVEDO NETTO, 1973). Esta descoberta abriu precedente para que entre o 
final do século XIX e início do século XX, outros países começassem a se preocupar com o 
tratamento de seus esgotos, em 1887 nos EUA, foi construída a Estação Experimental 
Lawrence em Massachusetts (METCALF e EDDY, 1977). 
Pode-se afirmar que, a partir daí, os países desenvolvidos, em especial a Inglaterra, a 
maioria dos outros países europeus, os EUA, o Canadá, a extinta União Soviética e o Japão 
começarama tratar os esgotos de suas cidades. 
Outro passo importante, não no tratamento do esgoto, mas sim na coleta deste, foi o 
desenvolvimento do sistema separador absoluto, caracterizado pela construção de 
canalizações exclusivas para os esgotos (antes esgotos e água pluvial dividiam as redes de 
coleta), concebido no ano de 1879 e implantado pela primeira vez na cidade de Memphis no 
Tenesse, EUA (AZEVEDO NETTO, 1973). 
As primeiras Estações de Tratamento de Esgoto (ETEs) são datadas de 1914 em 
Salford, Inglaterra, com uma vazão média de 303 m³/dia. No ano de 1915 foi também 
construída a Estação de Tratamento de Esgotos de Davyhulme com vazão média de 378 
m³/dia. 
No Brasil a chegada da família real, em 1808, proporciona um importante avanço nos 
serviços de saneamento. O Brasil foi um dos primeiros países no mundo a implantar redes de 
coleta para escoamento das águas de chuva, mas esta implantação ocorre somente no Rio de 
 37 
janeiro, atendendo a área onde estava instalada a aristocracia. Entre 1830 e 1840, surgiram no 
Brasil as epidemias de febre tifóide e cólera. Realizavam-se, então, obras de saneamento 
básico para a eliminação destas epidemias (MARICATO, 2001). 
Após o fim da escravidão, em 1888, não haviam mais pessoas que executassem os 
serviços de transporte de água e dejetos. Era, então, necessário encontrar novas soluções, o 
que impôs o desenvolvimento da tecnologia de saneamento básico no Brasil. 
Com a rápida expansão industrial e das áreas urbanas, teve início o processo de 
poluição das águas, que se agravou no decorrer do tempo. A implantação de obras de 
saneamento para servir água potável à população, coletar e tratar o esgoto e a correta 
disposição dos resíduos sólidos, nunca acompanhou o ritmo de crescimento das áreas urbanas. 
No caso das ETEs para tratamento de efluentes industriais, o grande boom ocorreu 
com o grande aumento na geração de efluentes líquidos industriais em meados do século XX, 
mais precisamente após a segunda guerra mundial. Quando os Estados Unidos da América 
(EUA), que não tiveram o seu parque industrial afetado pela guerra, supriram os aliados 
durante a guerra de boa parte dos insumos e equipamentos bélicos, o que provocou um 
desenvolvimento fantástico do seu parque industrial, porém sem a preocupação com o meio 
ambiente. Após a guerra, este crescimento não desacelerou, pois havia a necessidade da 
reconstrução da Europa, que fora literalmente destruída durante a guerra. Foi apenas na 
década de 60 que as primeiras preocupações com o meio ambiente começaram a surgir. 
No Brasil, apenas no começo da década de 80 que as pequenas e médias empresas 
começaram a ter acesso às tecnologias de tratamento de efluentes industriais. Impulsionadas 
pelo aumento da atuação dos órgãos ambientais, e posteriormente pelo surgimento de uma 
consciência ecológica e pela necessidade de adequação às normas ISO, as empresas 
começaram a instalar as suas ETEs, de forma que atualmente todas as empresas estão cientes 
da necessidade de produzir sem agredir o meio ambiente. 
 
3.2 – Processos de Tratamento dos esgotos 
Uma ETE pode ser definida como: unidade ou estrutura projetada com o objetivo de 
tratar esgotos, no qual o homem, através de processos físicos, químicos e/ou biológicos, 
simula ou intensifica as condições de autodepuração que ocorrem na natureza, mas dentro de 
 38 
uma área delimitada, onde supervisiona e exerce algum controle sobre o processo de 
depuração, antes de devolver o esgoto tratado ao meio ambiente. (LA ROVERE, 2002). 
 As Estações de Tratamento de Esgotos (ETE) pode tratar esgotos sanitários ou 
industrias. As ETEs que tratam esgotos sanitários, geralmente são mantidas pelo governo, ou 
por empresas privadas através de concessões. 
Os sistemas de tratamento de efluentes são baseados na transformação dos poluentes 
dissolvidos e em suspensão em gases inertes e ou sólidos sedimentáveis para a posterior 
separação das fases sólida/líquida. A Lei de Lavoisier, sobre a conservação da matéria é 
perfeitamente aplicável, observando-se apenas que ao remover as substâncias ou materiais 
dissolvidos e em suspensão na água estes sejam transformados em materiais estáveis 
ambientalmente. A poluição não deve ser transferida de forma e lugar. É necessário conhecer 
o princípio de funcionamento de cada operação unitária utilizada bem como a ordem de 
associação dessas operações que definem os processos de tratamento. 
Todos os contaminantes presentes nas águas residuárias podem ser eliminados por 
meios físicos, químicos e biológicos, ou pela combinação destes. Estes métodos de tratamento 
de esgoto, apesar de serem individuais, são classificados normalmente em operações físicas, 
químicas e biológicas unitárias, porém, em um processo de tratamento, usam-se todos em 
conjunto (MONTSORIU, 1985, p. 133). 
Os processos químicos e físico-químicos podem ser utilizados para remover, cor e 
turbidez, odor, ácidos, álcalis, metais pesados, óleos e matéria orgânica. 
Os processos químicos são os que utilizam produtos químicos, e são raramente 
adotados isoladamente. A necessidade de se utilizar produtos químicos tem sido a principal 
causa da menor aplicação deste tipo de processo. Via de regra é utilizado quando processos 
físicos e biológicos não atendem ou não atuam eficientemente nas características que se 
pretende reduzir ou remover, ou podem ter sua eficiência melhorada. 
O tratamento do esgoto pode incluir várias técnicas e tende a ser realizado, de maneira 
a garantir um grau de tratamento compatível com as condições desejadas pelo corpo receptor. 
 Além do atendimento a legislação ambiental, a escolha da técnica de tratamento deve 
levar em conta, o espaço disponível, a disposição de investimento e o custo de energia que 
será necessário. 
 39 
O consumo de energia, por exemplo, depende muito do sistema de tratamento 
utilizado. Vai do uso de energia solar (natural e não contabilizados) nas lagoas facultativas e 
sistemas de “terras alagadas”, passando por um pequeno gasto em reatores anaeróbios até o 
alto consumo de energia nos sistemas de lodos ativados. (LA ROVERE, 2002). 
Resumidamente podemos descrever o processo de tratamento de esgotos da seguinte 
forma: após a passagem nas unidades de tratamento preliminar, onde os resíduos grosseiros 
são retidos, os esgotos chegam ao decantador primário contendo os sólidos em suspensão não 
grosseiros, na sua grande maioria matéria orgânica, os quais podem ser parcialmente 
removidos por sedimentação, o que significa redução da carga de DBO. Em seguida os 
esgotos escoam lentamente pelo decantador primário, de modo que os sólidos sedimentem 
gradualmente no fundo. Essa massa de sólidos, denominada lodo primário bruto, é retirada 
por tubulação, ou raspadores mecânicos e bombas, e encaminhado para tratamento específico. 
Materiais flutuantes, como óleos e graxas, também são removidos para posterior tratamento. 
O efluente decantado segue para o tratamento secundário, pelo qual a matéria orgânica 
não capturada nas unidades anteriores, dissolvida e em suspensão, é removida através de 
reações promovidas por microrganismos. Estas reações podem ocorrer na presença de 
oxigênio (tratamento aeróbio) ou na ausência de oxigênio (tratamento anaeróbio). 
A estratificação das etapas de tratamento dos esgotos pode ser feita através de níveis 
de tratamento de acordo com o grau de remoção de poluentes que se deseja atingir 
(OLIVEIRA, 2006). Estes níveis são: preliminar, primário, secundário e terciário. 
 
Tratamento Preliminar - Destina-se à preparação das águas de esgoto para uma disposição 
ou tratamento subseqüente. Tem como principal função e retirada de resíduos sólidos 
grosseiros e areia (MOTA, 2000). Suas principais unidades são: 
- Grades ou peneiras; 
- Caixas de areia ou desarenadores; 
Tratamento Primário – Destina-se a remoção de sólidos em suspensão sedimentáveis. É 
formado principalmentepelos decantadores primários ou processo físico-químico. 
 
 40 
Tratamento Secundário: Tem como principal função a remoção de matéria orgânica 
dissolvida que não foi removida nos processos físicos (SPERLING, 2005). Basicamente 
apresentam tratamento biológico: 
- Filtração biológica aeróbia; 
- Filtração biológica anaeróbia; 
- Lodos ativados; 
- Reatores anaeróbios. 
Tratamento Terciário: remoção de nutrientes, organismos patogênicos, compostos não 
biodegradáveis, metais pesados, sólidos inorgânicos dissolvidos e sólidos em suspensão 
remanescentes. A remoção de nutrientes por processos biológicos e a remoção de patogênicos 
pode ser considerada como integrante do tratamento secundário, dependendo da concepção de 
tratamento local. O tratamento terciário é bastante raro no Brasil (VON SPERLING, 1996). 
Os tratamentos terciários são mais caros que os demais por utilizarem produtos químicos e 
técnicas mais arrojadas. 
 Os processos de tratamento terciário mais utilizados são: desinfecção, adsorção por 
carvão ativado, processo de separação por membranas e processo oxidativo avançado (POA). 
As estimativas de eficiência do tipo de tratamento estão expostas na tabela 3.1. 
Tabela 3.1 – Estimativa da eficiência esperada nos diversos níveis de tratamento 
Tipo de 
tratamento 
Matéria orgânica 
(% remoção 
DBO) 
Sólido em 
suspensão 
(% remoção SS) 
Nutrientes 
(% remoção 
nutrientes) 
Bactérias 
(% 
remoção) 
Preliminar 5-10 5-20 Não remove 10-20 
Primária 25-50 40-70 Não remove 25-75 
Secundário 80-95 65-95 Pode remover 70-99 
Terciário 40-99 80-99 Até 99 Até 99,999 
Fonte: São Paulo. Secretaria do Meio Ambiente – CETESB. 1988 
 41 
3.3 – Etapas do tratamento do esgoto 
 A seguir faremos uma breve descrição dos processos mais utilizados nas estações de 
tratamento de esgoto sanitário, tendo em vista a classificação em processos preliminar, 
primário, secundário e terciário. 
 
3.3.1 – Tratamento preliminar 
O Processo de tratamento preliminar é um processos que abrangem a remoção de 
sólidos grosseiros. Os principais são componentes são: as Grades e peneiras e a caixa de areia. 
 
Grades e peneiras 
As grades são dispositivos constituídos por barras paralelas e igualmente espaçadas 
que destinam-se a reter sólidos grosseiros em suspensão e corpos flutuantes. Normalmente, 
divididas em grades grossas, médias e finas, de acordo com a distância entre as grades 
(PESSOA e JORDÃO, 2009). 
No gradeamento, os materiais de maiores dimensões que o espaçamento das barras 
fica retido, e pode ser removido de forma manual ou mecanizada. 
As peneiras são dispositivos destinados a retenção de partículas mais finas, com 
granulometria maior que 0,25 mm. Podem ser classificadas em estáticas e rotativas. 
A remoção dos resíduos sólido (lixo) realizado através das grades ou peneiras é 
efetuada na primeira unidade de uma estação de tratamento de esgoto, para que estes materiais 
não causem danos as bombas, válvulas e outros equipamentos. Além disso, evitam obstruções 
e a passagem de sólidos grosseiros para corpo receptor (SPERLING, 2005). 
 Em ETE de esgoto sanitário, as grades (mais comum do que peneiras) são 
fundamentais para impedir a entrada no sistema de lixo sólido como, por exemplo, pedaços de 
madeira, plásticos, latas, tecidos e etc. 
Já em ETE de esgoto industrial, a utilização de peneiras (mais comum do que grades) 
é imprescindível para a retirada de fibras, principalmente em tratamentos de efluentes de 
 42 
indústrias de refrigerantes, têxtil, pescado, abatedouros e frigoríficos, curtumes, cervejarias, 
sucos de frutas e outras indústrias de alimentos. 
 
Caixa de areia ou desarenadores 
No desarenador, caixa de areia ou caixa de areia aerada, que é a utilizada nas grandes 
ETEs – dá-se a remoção da areia por sedimentação. Os grãos de areia, por terem dimensões e 
densidade maiores, vão para o fundo do tanque, e a matéria orgânica, de sedimentação mais 
lenta, permanece em suspensão, seguindo para as próximas unidades. Assim como as grades e 
peneiras, as caixas de areia são utilizadas com o objetivo de proteger bombas e tubulações 
contra abrasão e entupimento, além disso, as areias podem se acumular nos sistemas de 
tratamento (PESSOA e JORDÃO, 2009). 
As caixas de areia ou desarenadores podem ser retangulares, circulares ou quadradas 
(SPERLING, 2005). 
 
3.3.2 – Tratamento primário 
Os processos presentes no tratamento primário, visa, por meio de mecanismos 
estritamente físicos, a remoção de sólidos sedimentáveis e, em decorrência, parte da matéria 
orgânica. O processo contido no tratamento primário são os decantadores primários. 
 
Decantadores Primários 
Os decantadores são unidades dimensionadas, para que o líquido tenha uma baixa 
velocidade, possibilitando assim, a sedimentação de algumas partículas. São empregados na 
separação dos sólidos sedimentáveis contidos nos efluentes (PESSOA e JORDÃO, 2009). 
A remoção dos sólidos por sedimentação é mais simples e menos custosa do que a que 
ocorre no tratamento secundário, por isso, os decantadores primários devem estar na etapa que 
antecede ao tratamento secundário. 
Os sólidos em suspensão, possuindo uma densidade maior do que a do esgoto 
sedimenta gradualmente no fundo. Essa massa de sólidos é denominada lodo primário 
 43 
(quando se trata do decantador presente na etapa de tratamento primário). Matérias flutuantes, 
como graxas e óleos, tendo menor densidade que o esgoto, sobe para a superfície dos 
decantadores. Este material é chamado de escuma. 
Os esgotos domésticos possuem grande quantidade de óleos, graxa e outros materiais 
flutuantes. Existe então, a necessidade da remoção destes materiais para se evitar: obstruções 
dos coletores, aderência nas peças especiais das redes de esgoto, acúmulo nas unidades de 
tratamento e principalmente aspectos desagradáveis no corpo receptor. 
Tanto o lodo acumulado no fundo bem como a escuma presente na superfície dos 
decantadores precisam ser removidos do sistema e tratados separadamente. 
Neste trabalho consideramos o reator UASB como tratamento primário avançado. Isso 
se deve ao fato de sua limitada capacidade de remoção de matéria orgânica, o que requererá 
tratamento secundário, em geral aeróbio (Filtro biológico, biofiltro aerado...).para o 
cumprimento de qualquer padrão de lançamento. 
 
Reator UASB 
Nos processos anaeróbios a decomposição da matéria orgânica e/ou inorgânica é 
conseguida na ausência de oxigênio molecular. Sua principal aplicação está na digestão de 
certos despejos industriais de alta carga e lodos de esgotos concentrados. Segundo Pessoa e 
Jordão (2009), os microorganismos responsáveis pela decomposição da matéria orgânica são 
comumente divididos em dois grupos, sendo que cada grupo realiza as seguintes atividades: 
• O primeiro hidroliza e fermenta compostos orgânicos complexos para ácidos orgânicos 
simples; 
• O segundo converte os ácidos orgânicos simples em gás metano e gás carbônico. 
Diferentemente do que ocorre nos filtros anaeróbios, não há necessidade de decantação 
primária, o que simplifica o fluxograma do tratamento. O processo se inicia com a entrada de 
efluente pelo fundo do reator, onde se encontra com a manta de lodo, ao passar pelo manto de 
lodo estabilizado, rico em bactérias anaeróbias, sofre degradação e o efluente tratado é 
recolhido em canaletas no topo do reator e os sólidos se acumulam no fundo. Como resultado 
da atividade anaeróbia, são formados gases (principalmente metano e gás carbônico). Na parte 
 44 
superior do reator, existe uma estrutura chamada separador trifásico, que tem como função 
impedir a saída da biomassa junto com o efluente além de separar líquido, sólidos e gases 
(SPERLING, 2005). 
O processo biológico anaeróbio normalmente encontrado em ETE é Reator UASB 
(Upflow Anaerobic Sludge Blanket), ou reator anaeróbio de fluxo ascendente. 
 Nos reatores UASB,a biomassa cresce dispersa no meio, em não aderida a um suporte 
como no caso dos filtros biológicos. A própria biomassa, ao crescer, pode formar pequenos 
grânulos, que tendem a servir de suporte para outras bactérias, formando uma manta de lodo 
(SPERLING, 2005). 
O excesso de lodo é encaminhado para secagem e pode ser disposto em aterro 
sanitário ou passar por adequação para ser aproveitado como bio-fertilizante. Os reatores 
UASB são sistemas compactos e de alta taxa, indicados para a recuperação eficiente do gás 
metano. 
Os reatores UASB, cuja utilização vem aumentando devido à sua capacidade de 
receber elevadas taxas de carregamento orgânico, área de implantação reduzida, economia de 
energia elétrica, entre outros. Além destas vantagens, ainda apresentam geração muito menor 
de lodo que os processos aeróbios (PIERRE e DORIA, 1995). E os gases ainda podem ser 
aproveitados como fonte energética, por exemplo, na desidratação do lodo nele produzido. 
O reator anaeróbio de manta de lodo (UASB) é o tipo mais comum utilizado em escala 
real para o tratamento de efluentes industriais e domésticos (METCALF e EDDY, 2003). 
Contudo, outros tipos de reatores têm-se destacado no tratamento anaeróbio como, por 
exemplo, o reator anaeróbio horizontal de leito fixo. Esse reator foi desenvolvido por Zaiat, 
Cabral e Foresti (1994), sendo um sistema que emprega tecnologia anaeróbia com células 
imobilizadas (aderidas a um suporte) que permitem aumentar o tempo de residência celular no 
reator, sem necessariamente aumentar o tempo de detenção hidráulica (TDH). 
Sistemas de tratamento anaeróbio possuem capacidade potencial de remover 
compostos organoclorados de efluentes industriais (FREIRE et al., 2000). De fato, a remoção 
de organoclorados sob condições anaeróbias acontece principalmente pela ação da chamada 
“descloração redutiva”. Segundo Parker, Hall e Farquhar (1993), tal efeito é explicado pela 
natureza eletronegativa dos substituintes de cloro que aumentam o estado de oxidação da 
 45 
matéria orgânica, deixando os compostos organoclorados mais susceptíveis às reações de 
redução por via biológica. 
Segundo Stevens (1988), utilização de reatores do tipo UASB oferecem grande 
vantagem no tratamento de efluentes industriais que contêm elevada concentração de 
compostos bio-refratários. Segundo Buzzini e Pires (2005), o UASB pode apresentar algumas 
vantagens pela diminuição do tempo de detenção hidráulica, devido ao elevado tempo que a 
biomassa imobilizada permanece no sistema. Em seus experimentos utilizando o UASB, os 
autores conseguiram representativa remoção de DQO (de até 86%, com TDH de 18 horas) em 
efluentes de licor negro diluído proveniente de indústrias de pasta celulósica. 
Todavia esse reator pode apresentar problemas de colmatação do leito, dificultando 
sua operação em longos períodos de tratamento. Num estudo realizado por Momenti (2006), o 
UASB proporcionou boa estabilidade e satisfatória remoção de DQO (em média 50%, com 
TDH de 12 horas) em efluentes reais de branqueamento de indústria de celulose, quando se 
objetivava apenas uma remoção parcial da matéria orgânica de fácil degradação. 
 
3.3.3 – Tratamento secundário 
 Nesta etapa predominam os mecanismos biológicos, e o objetivo é principalmente a 
remoção de matéria orgânica e eventualmente nutrientes (nitrogênio e fósforo). Os principais 
processos são: lodos ativados, filtro biológico e reator UASB. 
Os Processos biológicos são os processos que dependem dos microorganismos para a 
redução da carga orgânica dos efluentes. Nos processos biológicos, os microorganismos 
transformam a matéria orgânica existente na forma de sólidos em suspensão e sólidos 
dissolvidos em compostos simples como água, gás carbônico e sais minerais. 
Os processos biológicos são classificados em função da fonte de oxigênio, em 
aeróbios e anaeróbios, sendo que os microorganismos que se utilizam do oxigênio disponível 
no ar são chamados de aeróbios e os que se utilizam do oxigênio presente nos compostos que 
serão degradados são chamados de anaeróbios. 
Os processos aeróbios são os mais utilizados nos países desenvolvidos. Em condições 
aeróbias, matéria orgânica é convertida em gás carbônico, água e biomassa. A energia 
potencial presente nos resíduos termina na biomassa (lodo), cuja produção se torna um grande 
 46 
problema. No tratamento de esgotos, por exemplo, a disposição do lodo produzido é o fator de 
maior custo e que também requer grandes quantidades de energia. Devido à presença nesses 
lodos de metais pesados e outros contaminantes, seu aproveitamento na agricultura e outras 
formas de disposição é difícil. Além disso, a aeração requerida para fornecer oxigênio aos 
microrganismos aeróbios requer grandes quantidades de energia e produz significativas 
quantidades de CO2. 
O processo de degradação anaeróbia transforma a matéria orgânica em gás carbônico, 
metano, água e biomassa. A produção de biomassa é significativamente menor quando 
comparada aos processos aeróbios, pois a taxa de crescimento dos microrganismos anaeróbios 
é baixa. A energia potencial do resíduo vai em parte para a biomassa e parte para o metano 
(CETESB, 2006). 
Os processos biológicos de tratamento reproduzem em escala de tempo e área os 
fenômenos de autodepuração que ocorrem na natureza. 
A transformação da matéria orgânica dissolvida e em suspensão, através da 
transformação desta em sólidos sedimentáveis (flocos biológicos), ou gases deve atender a 
condição de que estes produtos sejam mais estáveis, com significativa redução da presença de 
microorganismos e menor concentração de matéria orgânica. 
 Ao términos dos processos secundários mencionados, haverá um decantador 
semelhante ao decantador primário. Devido a sua localização o decantador em questão é 
chamado de decantador secundário. 
 
Lodos ativados 
O processo de lodos ativados foi desenvolvido na Inglaterra, em 1914, por Ardern e 
Lockett. Consiste basicamente na introdução da matéria orgânica em um tanque, onde uma 
cultura de bactérias aeróbias é mantida em suspensão, sob determinadas condições, de forma a 
degradar a matéria orgânica (MIGUEL et al., 2004). 
Nos processos biológicos, através de lodos ativados (formado principalmente de 
bactérias, fungos, protozoários, rotíferos e nematódeos, sendo as bactérias os 
microorganismos de maior importância), o esgoto é estabilizado biologicamente em um 
 47 
tanque de aeração, onde o oxigênio requerido pelos microorganismos será fornecido através 
de equipamentos de aeração mecânica ou ar difuso. 
A massa biológica resultante é separada do líquido em um decantador secundário. A 
biomassa consegue ser separada no decantador secundário devido à sua propriedade de 
flocular, dado a capacidade das bactérias em produzir uma matriz gelatinosa que promove a 
aglomeração de bactérias, formando um floco de maior dimensão que facilita a sedimentação 
(SPERLING, 2005). 
Uma parte dos sólidos biológicos sedimentados, no decantador secundário, é 
continuamente recirculado. Essa recirculação dos sólidos biológicos (biomassa) aumenta 
muito a densidade destes organismos no esgoto, contribuindo para a potencializar a 
degradação da matéria orgânica ainda presente do efluente. Este é o princípio básico do 
sistema de lodos ativados (PESSOA e JORDÃO, 2009). 
Algumas desvantagens do processo de lodos ativados seriam a grande produção de 
lodo (que necessita ser tratado e disposto adequadamente) e elevado custo de energia utilizada 
para aeração dos reatores biológicos (METCALF e EDDY, 2003). 
 
Filtro biológico 
Existem diversas variantes dentro do conceito de filtros biológicos. Contudo o 
funcionamento básico consiste no processo de filtração biológica, onde o despejo líquido é 
aspergido sobre objetos inertes (pedras, plásticos e etc.) escoado através do leito filtrante. 
Neste leito filtrante, altamente permeável, os microrganismos são afixados,